JP2009544830A - (メタ)アクリレートベースのaba−トリブロックコポリマーの製造法 - Google Patents
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Abstract
Description
固体を、液体媒体または固体媒体、例えば塗料、水性の顔料分散液または、例えば熱硬化性ポリマーおよび熱可塑性ポリマーである成形材料中に均一に分散させ、かつ場合によって安定化させるために分散剤が助剤として加えられる。このために該分散剤は、例えば顔料表面と相互作用を生じるような種々の特性を有していなければならない。その上なお分散剤は、媒体と良好に相容性である分子内領域を有しているのが望ましい。有機媒体に関して、これらは例えば疎水性構造、例えばアリール構造またはアルキル構造である。水性媒体に関して、水溶性である親水性構造、例えばポリエチレングリコールを用いることが望ましい。
実施例1
攪拌機、温度計、還流冷却器、窒素導入管および滴下漏斗を備え付けたジャケット付き容器中に、N2雰囲気下で、モノマー1a(正確な名称および量のデータは第1表に記載)、ブチルアセテート115g、酸化銅(I)1.15gおよびN,N,N',N'',N''−ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)2.9gを装入したこの溶液を15分間60℃で攪拌した。引き続き、同じ温度で、ブチルアセテート中に溶解した開始剤1,4−ブタンジオール−ジ−(2−ブロモ−2−メチルプロピオネート)(BDBIB)を滴下した(量は第1表を参照のこと)。平均モル質量Mnを測定するために(SECによって)、3時間の重合時間の後に試料を取り出し、かつモノマー2aおよびモノマー3aからの混合物(正確な名称および量のデータは第1表を参照のこと)を添加した。該混合物を少なくとも98%の期待された変換率まで重合し、かつ空気酸素への暴露ならびに塩化メチレンの任意の添加によって中断した。この溶液を、シリカゲルによる濾過および蒸留による揮発性成分の引き続く除去によって後処理する。引き続き、平均分子量をSEC測定によって決定する。組み込んだモノマー3aの割合を、1H−NMR測定によって定量化する。
実施例1と同じように、モノマー1b、2bおよび3b(正確な名称および量のデータは第1表に記載)を使用する。
実施例1と同じように、モノマー1c、2cおよび3c(正確な名称および量のデータは第1表に記載)を使用する。
実施例1と同じように、モノマー1d、2dおよび3d(正確な名称および量のデータは第1表に記載)を使用する。
攪拌機、温度計、還流冷却器、窒素導入管および滴下漏斗を備え付けたジャケット付き容器中に、N2雰囲気下で、モノマーIa(正確な名称および量のデータは第2表に記載)、ブチルアセテート120g、酸化銅(I)1.15gおよびPMDETA2.9gを装入したこの溶液を15分間60℃で攪拌した。引き続き、同じ温度で、ブチルアセテート中に溶解した開始剤1,4−ブタンジオール−ジ−(2−ブロモ−2−メチルプロピオネート)(BDBIB)を滴下した。平均モル質量Mnを測定するために(SECによって)、3時間の重合時間の後に試料を取り出し、かつモノマーIIa(正確な名称および量のデータは第2表に記載)を加えた。98%の変換率を算出した後、最終的にモノマーIIa'およびモノマーIIIaからの混合物(正確な名称および量のデータは第2表に記載)を添加した。該混合物を少なくとも98%の期待された変換率まで重合し、かつ空気酸素への暴露ならびに塩化メチレンの任意の添加によって中断した。この溶液を、シリカゲルによる濾過および蒸留による揮発性成分の引き続く除去によって後処理する。引き続き、平均分子量をSEC測定によって決定する。組み込んだモノマーIIIaの割合を、1H−NMR測定によって定量化する。
非官能基化ABA−トリブロックコポリマーの合成
記載されたABA−トリブロックコポリマーをATRPにより合成するための一般規定
攪拌機、温度計、還流冷却器、窒素導入管および滴下漏斗を備え付けたジャケット付き容器中に、N2雰囲気下で、モノマーV1a(正確な名称および量のデータは第3表に記載)、ブチルアセテート、酸化銅(I)およびPMDETAを装入したこの溶液を15分間60℃で攪拌した。引き続き、同じ温度で、ブチルアセテート中に溶解した開始剤1,4−ブタンジオール−ジ−(2−ブロモ−2−メチルプロピオネート)(BDBIB)を滴下した。平均モル質量Mnを測定するために(SECによって)、3時間の重合時間t1の後に試料を取り出し、かつモノマーV2a(正確な名称および量のデータは第3表に記載)を添加する。該混合物を少なくとも98%の期待された変換率まで重合し、かつ空気酸素への暴露ならびに塩化メチレンの任意の添加によって中断した。この溶液を、シリカゲルによる濾過および蒸留による揮発性成分の引き続く除去によって後処理する。引き続き、平均分子量をSEC測定によって決定する。
実施例6と同じように、モノマーV1bおよびV2b(正確な名称および量のデータは第3表に記載)を使用する。
実施例6と同じように、モノマーV1cおよびV2c(正確な名称および量のデータは第3表に記載)を使用する。
実施例6と同じように、モノマーV1dおよびV2d(正確な名称および量のデータは第3表に記載)を使用する。
Claims (28)
- 組成ABAの個々のA−ブロック中で≦4個の官能基を有するブロックコポリマーにおいて、ブロックA、アミン官能基化(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリレートまたはその混合物の群から選択されたモノマーを含有するコポリマー、および
付加的な官能基を有さない(メタ)アクリレートまたはその混合物を含有する1つのブロックBを、ABA−ブロックコポリマーとして重合することを特徴とする、組成ABAの個々のA−ブロック中で≦4個の官能基を有するブロックコポリマー。 - アミン官能基化(メタ)アクリレートが、式
H2C=CR1−C(=O)XR2NR3R4
[式中、
R1は、水素またはメチル基でありかつ
R2は、アミノアルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのエステル化によって導入された、C原子2〜36個を有する、直鎖の、分岐鎖のまたは脂環式の二官能基化された炭化水素セグメントであり、
Xは、酸素または−NH−でありかつ
R3およびR4は、直鎖の、分岐鎖のまたは脂環式のC原子2〜20個を有するアルキル基および/またはアリール基の群からの同一のまたは違った有機基であってもよい]
のモノマーであることを特徴とする、請求項1記載のブロックコポリマー。 - ブロックコポリマーが、(メタ)アクリレートの群には含まれない、ATRPによって重合可能なモノマーをブロックAおよび/またはブロックBの中に含有することを特徴とする、請求項1記載のブロックコポリマー。
- ブロックコポリマーが、(メタ)アクリレートの群には含まれない、ATRPによって重合可能なモノマーを0〜50質量%の量でブロックAおよび/またはブロックBの中に含有することを特徴とする、請求項1記載のブロックコポリマー。
- ABA−ブロックコポリマーの個々のA−ブロックが、≦2個のアミン基を有する組成を有することを特徴とする、請求項1記載のブロックコポリマー。
- 個々のA−ブロックが、ABA−ブロックコポリマーの質量の20%未満であることを特徴とする、請求項1記載のブロックコポリマー。
- 個々のA−ブロックが、ABA−ブロックコポリマーの質量の10%未満であることを特徴とする、請求項6記載のブロックコポリマー。
- 個々のA−ブロックはまた固有にAC−ジブロック構造を有してよく、それゆえACBCA−ペンタブロックコポリマーが生じることを特徴とする、請求項1記載のブロックコポリマー。
- C−ブロックの組成が、A−ブロック中のアミン官能基化されなかった部分の組成に相当することを特徴とする、請求項8記載のブロックコポリマー。
- アミン官能基化(メタ)アクリレートが有利には、2−ジメチルアミノエチル−メタクリレート、2−ジエチルアミノエチル−メタクリレート、2−tert−ブチルアミノエチル−メタクリレート、2−ジメチルアミノエチル−アクリレート、2−ジエチルアミノエチル−アクリレート、2−tert−ブチルアミノエチル−アクリレート、3−ジメチルアミノプロピル−メタクリルアミドおよび3−ジメチルアミノプロピル−アクリルアミドから選択されていることを特徴とする、請求項1記載のブロックコポリマー。
- (メタ)アクリレートが有利には、直鎖の、分岐鎖のまたは脂環式のC原子1〜40個を有するアルコールのアルキル(メタ)アクリレート、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、そのつど非置換または1〜4回置換されたアリール基を有してよいアリール(メタ)アクリレート、例えばベンジル(メタ)アクリレートまたはフェニル(メタ)アクリレート、エーテルのモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールまたはC原子5〜80個を有するその混合物、例えばテトラヒドロフルフリルメタクリレート、メトキシ(m)エトキシエチルメタクリレート、1−ブトキシプロピルメタクリレート、シクロヘキシルオキシメチルメタクリレート、ベンジルオキシメチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、2−ブトキシエチルメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、アリルオキシメチルメタクリレート、1−エトキシブチルメタクリレート、1−エトキシエチルメタクリレート、エトキシメチルメタクリレート、ポリ(エチレングリコール)メチルエーテル(メタ)アクリレートまたはポリ(プロピレングリコール)メチルエーテル(メタ)アクリレートの群から選択されていることを特徴とする、請求項1記載のブロックコポリマー。
- ブロックAおよび/またはBが、ビニルエステル、ビニルエーテル、フマレート、マレエート、スチレン、アクリロニトリルまたはATRPによって重合可能なその他のモノマーを含有してよいことを特徴とする、請求項1記載のブロックコポリマー。
- 組成ABAの個々のA−ブロック中で≦4個のアミン基を有するブロックコポリマーの製造法において、ブロックA、アミン官能基化(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリレートまたはその混合物の群から選択されたモノマーを含有するコポリマー、および
アミン官能基を有さない(メタ)アクリレートまたはその混合物を含有する1つのブロックBを、原子移動ラジカル重合(ATRP)によって開始剤および触媒の存在下でハロゲン不含溶剤中で作製することを特徴とする、組成ABAの個々のA−ブロック中で≦4個のアミン基を有するブロックコポリマーの製造法。 - 開始剤が二官能性開始剤であることを特徴とする、請求項13記載のブロックコポリマーの製造法。
- 二官能性開始剤として、有利には1,4−ブタンジオール−ジ−(2−ブロモ−2−メチルプロピオネート)、1,2−エチレングリコール−ジ−(2−ブロモ−2−メチルプロピオネート)、2,5−ジブロモ−アジピン酸−ジ−エチルエステルまたは2,3−ジブロモ−マレイン酸−ジ−エチルエステルを使用することを特徴とする、請求項14記載のブロックコポリマーの製造法。
- 組成ABAのブロックコポリマーを逐次重合によって作製することを特徴とする、請求項13記載のブロックコポリマーの製造法。
- 触媒として遷移金属化合物を用いることを特徴とする、請求項13記載のブロックコポリマーの製造法。
- 触媒として、銅化合物、鉄化合物、ロジウム化合物、白金化合物、ルテニウム化合物またはニッケル化合物を用いることを特徴とする、請求項17記載のブロックコポリマーの製造法。
- 触媒として銅化合物を用いることを特徴とする、請求項18記載のブロックコポリマーの製造法。
- 重合前に触媒を、遷移金属と1つ以上の配位結合を形成して金属−配位子錯体を形成しうる窒素含有化合物、酸素含有化合物、硫黄含有化合物またはリン含有化合物と合一することを特徴とする、請求項13記載のブロックコポリマーの製造法。
- 配位子として、N含有キレート配位子を用いることを特徴とする、請求項20記載のブロックコポリマーの製造法。
- 配位子として、2,2'−ビピリジン、N,N,N',N'',N''−ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)、トリス(2−アミノエチル)アミン(TREN)、N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミンまたは1,1,4,7,10,10−ヘキサメチルトリエチレンテトラミンを用いることを特徴とする、請求項21記載のブロックコポリマーの製造法。
- ブロックコポリマーが、5000g/モルから100000g/モルまでの数平均分子量を有することを特徴とする、請求項13記載のブロックコポリマーの製造法。
- ブロックコポリマーが、有利には7500g/モルから25000g/モルまでの数平均分子量を有することを特徴とする、請求項23記載のブロックコポリマーの製造法。
- ブロックコポリマーが1.8より小さい分子量分布を有することを特徴とする、請求項13記載のブロックコポリマーの製造法。
- ブロックコポリマーが、有利には1.4より小さい分子量分布を有することを特徴とする、請求項25記載のブロックコポリマーの製造法。
- 接着材料、シーラント、反応性ホットメルト接着剤中での、組成ABAの個々のA−ブロック中で≦4個のアミン基を有するブロックコポリマーの使用において、ブロックA、アミン官能基化(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリレートまたはその混合物の群から選択されたモノマーを含有するコポリマー、および
アミン官能基を有さない(メタ)アクリレートまたはその混合物を含有する1つのブロックBを、ABA−ブロックコポリマーとして重合することを特徴とする、接着材料、シーラント、反応性ホットメルト接着剤中での、組成ABAの個々のA−ブロック中で≦4個のアミン基を有するブロックコポリマーの使用。 - 塗料配合物中でのバインダー、反応性成分または分散剤としての、組成ABAの個々のA−ブロック中で≦4個のアミン基を有するブロックコポリマーの使用において、ブロックA、アミン官能基化(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリレートまたはその混合物の群から選択されたモノマーを含有するコポリマー、および
アミン官能基を有さない(メタ)アクリレートまたはその混合物を含有する1つのブロックBを、ABA−ブロックコポリマーとして重合することを特徴とする、塗料配合物中でのバインダー、反応性成分または分散剤としての、組成ABAの個々のA−ブロック中で≦4個のアミン基を有するブロックコポリマーの使用。
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